Pós de tungstênio são usados como consumíveis em setores como impressão 3D de tungstênio e ligas de tungstênio, materiais porosos e revestimento em pó altamente denso. Este artigo enfoca a preparação, aplicações e perspectivas de pós de tungstênio.
Preparação de pó esférico de tungstênio
Com o rápido desenvolvimento da tecnologia de impressão 3D, materiais porosos, revestimento em pó altamente denso e moldagem por injeção, a demanda por pós esféricos de tungstênio de alta qualidade está aumentando.
O pó de tungstênio esférico de alta qualidade não é apenas boa fluidez, boa esfericidade, alta densidade aparente e densidade vibracional e baixo teor de oxigênio.
O alto preço dos pós esféricos de tungstênio de alta qualidade no mercado tem impedido o desenvolvimento da tecnologia de impressão 3D para produtos de tungstênio com estruturas complexas. O advento da esferoidização plasmática de pós de tungstênio aliviou esse fenômeno.
O plasma, com sua alta temperatura, alta entalpia e alta reatividade química, atende à demanda por uma fonte de calor para a esferoidização do pó de tungstênio no processo de esferoidização do pó de tungstênio. A tecnologia de esferoidização de plasma envolve a pulverização de partículas de formato irregular por um gás transportador através de uma pistola de carga em um arco de plasma. Sob a ação de mecanismos de transferência de calor, como radiação, convecção e condução, o pó é rapidamente aquecido até a fusão total ou parcial, e as partículas fundidas se solidificam e encolhem rapidamente sob a tensão superficial para formar um pó esférico denso. As vantagens do pó de tungstênio esferoidizado por plasma são a alta concentração de energia, o grande gradiente de temperatura, a capacidade de controlar com precisão a entrada de energia controlando os parâmetros do processo e a utilização de energia térmica de até 75%. Após a esferoidização do plasma, a fluidez do tungstênio é melhorada e a densidade aparente e a densidade vibracional do pó de tungstênio são aumentadas.
A aplicação de pó de tungstênio
Em comparação com a metalurgia do pó, as peças de tungstênio impressas em 3D não só têm uma ampla variedade de formas, mas também propriedades gerais superiores, como proteção e resistência a altas temperaturas, o que as torna mais versáteis. O tungstênio impresso em 3D tem as seguintes aplicações principais.
1) Fabricação de colimadores médicos. Em comparação com o metal de chumbo, a liga de tungstênio é mais adequada para a produção de colimadores, não apenas porque a liga é ecologicamente correta e não tóxica, mas também porque tem uma forte capacidade de proteção contra os raios de radiação. Os colimadores são os componentes da cabeça de radiação dos aceleradores médicos, usados principalmente na radioterapia oncológica.
2) Fabricação de bicos. Comparados aos bicos comuns de latão ou aço, os bicos de liga de tungstênio têm melhores propriedades termomecânicas, principalmente em termos de boa resistência ao calor, boa condutividade térmica, rigidez, resistência a altas temperaturas e menos suscetibilidade a têmpera extrema.
3) Fabricação de componentes para equipamentos de varredura de raios-x. A alta densidade dá às ligas de tungstênio proteção contra radiação extremamente boa, enquanto o ponto de fusão mais alto e o coeficiente de expansão de volume mais baixo também fornecem uma gama maior de aplicações para uso em ambientes de alta temperatura.
4) Fabricação de parafusos. Com sua alta gravidade específica, resistência a baixas temperaturas e resistência à corrosão, os parafusos de tungstênio são amplamente usados em peças de contrapeso para cabeças de golfe, peças para trens de revitalização e equipamentos aeroespaciais.
5) Fabricação de telas de isolamento térmico. É adequado para aplicação em fornos de resistência a vácuo devido ao seu bom efeito de isolamento térmico, boa resistência à corrosão, forte capacidade de absorver linhas de radiação, excelente resistência a altas temperaturas e forte resistência à oxidação.
(6) Fabricação de grades anti-dispersão de tungstênio. As grades anti-dispersão de tungstênio impressas em 3D são adequadas para uso em tomógrafos, uma arma importante na luta contra novos coronavírus, devido à sua resistência a altas temperaturas, resistência ao desgaste e forte resistência à radiação.
Além das peças de tungstênio mencionadas acima, a tecnologia de impressão 3D também pode ser usada para produzir produtos como pinos de tungstênio, contatos, moldes de fundição sob pressão e geradores de calor.
As perspectivas do pó de tungstênio esférico na impressão 3D
Como o consumível mais importante para produtos de tungstênio impressos em 3D, o pó de tungstênio esférico substituiu o pó de tungstênio convencional com suas vantagens exclusivas. A preparação de pó esférico por métodos de redução de halogenação e reoxidação de pó de tungstênio tem várias desvantagens, como baixa taxa de esferonização, baixo rendimento e eliminação de resíduos líquidos. O método de cavidade única de micro-ondas para esferoidizar pó de tungstênio tem uma baixa taxa de esferoidização, um baixo rendimento e a necessidade de descartar a solução residual. O método de cavidade única de micro-ondas para esferoidizar o pó de tungstênio tem uma fonte de calor insuficiente e o desempenho do pó de tungstênio produzido é instável e a consistência é pobre.
Atualmente, o pó esférico de tungstênio preparado na China ainda sofre de uma ampla distribuição de tamanho de partícula, baixo rendimento, baixa uniformidade e um alto grau de estabilidade. A pesquisa e o desenvolvimento de pó de tungstênio esférico ainda estão em estágio de desenvolvimento. A pesquisa e o desenvolvimento do pó esférico de tungstênio ainda estão em estágio de desenvolvimento, e o processo de preparação, a tecnologia e o procedimento ainda precisam ser mais estudados.
A pesquisa e o desenvolvimento do pó esférico de tungstênio ainda estão em estágio de desenvolvimento, e o processo de preparação, a tecnologia e o procedimento ainda precisam ser mais estudados. A tecnologia de esferoidização de plasma é caracterizada por alto consumo de energia, consumo de gás alto consumo de energia, consumo de gás, grande investimento em equipamentos, altos custos operacionais, desenvolvimento de tecnologia imatura e outros problemas. No entanto, a alta energia do plasma e a atmosfera de reação controlável permitem a preparação de outros componentes. A técnica de esferoidização do plasma tem problemas de consumo de energia, investimento em equipamentos, altos custos operacionais e desenvolvimento de tecnologia madura. O pó esférico de tungstênio produzido pelo plasma tem uma alta esfericidade. O pó esférico de tungstênio preparado tem boa esfericidade, distribuição de tamanho de partícula uniforme, altas densidades e boa fluidez. Todo o processo de preparação é rápido e contínuo. Portanto, a esferoidização por plasma será uma alternativa para a preparação de pó esférico de tungstênio. Portanto, a esferoidização por plasma é uma alternativa para a preparação de pó esférico de tungstênio. Em combinação com simulações numéricas, os parâmetros do processo podem ser otimizados rapidamente combinando simulações numéricas. Com a melhoria contínua da tecnologia de esferoidização de plasma, a redução dos custos de produção e a rápida otimização dos parâmetros do processo, a esferoidização de plasma pode ser usada para produzir pó de tungstênio.
Com a melhoria contínua da tecnologia de esferonização de plasma, a redução do custo de produção e o aumento do rendimento do pó, a tecnologia de esferonização de plasma terá um papel importante na produção de pó de tungstênio. A tecnologia de esferoidização de plasma terá um futuro brilhante na produção industrial de periodização de pó de tungstênio.